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特開2024-172911監視装置、駆動システム、電力変換装置、監視方法、プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172911
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】監視装置、駆動システム、電力変換装置、監視方法、プログラム
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20241205BHJP
H02P 29/024 20160101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 M
H02P29/024
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023090966
(22)【出願日】2023-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】益子 大輝
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 以久也
【テーマコード（参考）】
5H501
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H501BB06
5H501BB08
5H501CC05
5H501HA05
5H501HA08
5H501HA09
5H501HB08
5H501JJ03
5H501KK05
5H501LL22
5H501LL23
5H501LL52
5H501MM02
5H501MM09
5H770AA05
5H770BA01
5H770CA02
5H770DA03
5H770DA10
5H770DA41
5H770EA01
5H770GA17
5H770HA02Y
5H770HA03Z
5H770JA10X
5H770JA17W
5H770JA17Y
5H770JA17Z
5H770LB05
5H770LB09
(57)【要約】
【課題】駆動装置と交流電動機との間の開閉装置のアークの発生に対して適切に対処することが可能な技術を提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態に係る監視装置３５０は、開閉装置５００が設けられる出力経路ＯＬを通じて交流電動機１００と接続される電力変換装置３００から出力される電流、及びその周波数に基づき、開閉装置５００におけるアークの発生の有無を監視し、開閉装置５００におけるアークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力する。
【選択図】図８
【解決手段】本開示の一実施形態に係る監視装置３５０は、開閉装置５００が設けられる出力経路ＯＬを通じて交流電動機１００と接続される電力変換装置３００から出力される電流、及びその周波数に基づき、開閉装置５００におけるアークの発生の有無を監視し、開閉装置５００におけるアークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力する。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視装置。
監視装置。
【請求項2】
前記駆動装置から出力される電流及びその周波数に基づき、前記交流電動機の電圧を推定する推定部と、
前記推定部により推定される前記交流電動機の電圧と、前記駆動装置から出力される電圧との比較により、前記アークの発生の有無を判定する判定部と、を備える、
請求項１に記載の監視装置。
前記推定部により推定される前記交流電動機の電圧と、前記駆動装置から出力される電圧との比較により、前記アークの発生の有無を判定する判定部と、を備える、
請求項１に記載の監視装置。
【請求項3】
前記判定部は、前記推定部により推定される、前記交流電動機の電圧の推定値の振幅と、前記駆動装置から出力される電圧の振幅との差が第１の基準に対して相対的に大きい場合、前記アークの発生があると判定する、
請求項２に記載の監視装置。
請求項２に記載の監視装置。
【請求項4】
前記判定部は、前記推定部により推定される、前記交流電動機の電圧の推定値の振幅と、前記駆動装置から出力される電圧の振幅との差が前記第１の基準に対して相対的に大きい状態が継続し、且つ、その継続時間が第２の基準に対して相対的に長い場合、前記アークの発生があると判定する、
請求項３に記載の監視装置。
請求項３に記載の監視装置。
【請求項5】
前記第２の基準は、前記駆動装置から出力される電流の制御系の応答速度に基づき規定される、
請求項４に記載の監視装置。
請求項４に記載の監視装置。
【請求項6】
前記判定部は、前記推定部により推定される前記交流電動機の電圧の振幅と、前記駆動装置から出力される電圧の振幅との差が第１の基準に対して相対的に大きく、且つ、前記駆動装置から出力される電流をフィードバック制御する電流制御器の比例項及び積分項のうちの前記比例項の出力値がゼロである場合、前記アークの発生があると判定する、
請求項３に記載の監視装置。
請求項３に記載の監視装置。
【請求項7】
前記駆動装置から出力される電流及びその周波数に基づき、前記交流電動機の電圧を推定する推定部と、
前記交流電動機から出力される電流をフィードバック制御する電流制御器の比例項及び積分項のうちの前記積分項の出力値と、前記推定部により推定される、前記交流電動機の電圧の推定値との比較により、前記アークの発生を判定する判定部とを備える、
請求項１に記載の監視装置。
前記交流電動機から出力される電流をフィードバック制御する電流制御器の比例項及び積分項のうちの前記積分項の出力値と、前記推定部により推定される、前記交流電動機の電圧の推定値との比較により、前記アークの発生を判定する判定部とを備える、
請求項１に記載の監視装置。
【請求項8】
前記判定部は、前記積分項の出力値に対応する電圧の振幅と、前記推定部により推定される、前記交流電動機の電圧の推定値の振幅との差が第１の基準に対して相対的に大きく、且つ、前記比例項の出力値がゼロである場合、前記アークの発生があると判定する、
請求項７に記載の監視装置。
請求項７に記載の監視装置。
【請求項9】
前記第１の基準は、前記アークの発生時の前記第１の開閉装置の接点間の電圧降下の分よりも大きい値に設定される、
請求項４乃至６、及び８の何れか一項に記載の監視装置。
請求項４乃至６、及び８の何れか一項に記載の監視装置。
【請求項10】
前記アークの発生に関する信号の出力に応じて、前記交流電動機への電力供給を停止させる停止制御部を備える、
請求項１乃至８の何れか一項に記載の監視装置。
請求項１乃至８の何れか一項に記載の監視装置。
【請求項11】
前記停止制御部は、前記駆動装置を稼働停止させること、及び所定の電源と前記駆動装置との間の第２の電力経路に設けられる第２の開閉装置を閉状態から開状態に切り換えることの少なくとも一方を行うことにより、前記交流電動機への電力供給を停止させる、
請求項１０に記載の監視装置。
請求項１０に記載の監視装置。
【請求項12】
前記アークの発生に関する信号の出力に応じて、前記アークの発生をユーザに通知する通知部を備える、
請求項１乃至８の何れか一項に記載の監視装置。
請求項１乃至８の何れか一項に記載の監視装置。
【請求項13】
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御装置と、
前記駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視装置と、を備える、
駆動システム。
前記駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視装置と、を備える、
駆動システム。
【請求項14】
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動部と、
前記駆動部を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御部と、
前記駆動部から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視部と、を備える、
電力変換装置。
前記駆動部を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御部と、
前記駆動部から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視部と、を備える、
電力変換装置。
【請求項15】
監視装置が、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視方法。
監視方法。
【請求項16】
情報処理装置に、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視させ、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力させる、
プログラム。
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視させ、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、監視装置等に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、インバータ装置等の駆動装置と交流電動機との間に開閉装置が設けられる駆動システムが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００１－２５１８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、例えば、駆動装置から交流電動機に駆動電力が出力されている状態で、誤動作等によって開閉装置が閉状態から開状態に移行されると、開閉装置の電極間にアークが発生し、アークが発生する限り、駆動装置と交流電動機との間に電流が流れる。そのため、例えば、交流電動機が直流励磁の運転状態や比較的周波数の低い交流励磁の運転状態にある場合、アークの継続時間が長くなり、その結果、開閉装置の寿命が短くなったり、アークによる発熱で開閉装置の温度が上昇し開閉装置が故障に至ったりする可能性がある。
【0005】
そこで、上記課題に鑑み、駆動装置と交流電動機との間の開閉装置のアークの発生に対して適切に対処することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視装置が提供される。
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視装置が提供される。
【0007】
また、本開示の他の実施形態では、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御装置と、
前記駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視装置と、を備える、
駆動システムが提供される。
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御装置と、
前記駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視装置と、を備える、
駆動システムが提供される。
【0008】
また、本開示の更に他の実施形態では、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動部と、
前記駆動部を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御部と、
前記駆動部から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視部と、を備える、
電力変換装置が提供される。
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動部と、
前記駆動部を用いて、前記交流電動機の駆動制御を行う制御部と、
前記駆動部から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する監視部と、を備える、
電力変換装置が提供される。
【0009】
また、本開示の更に他の実施形態では、
監視装置が、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視方法が提供される。
監視装置が、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視し、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力する、
監視方法が提供される。
【0010】
また、本開示の更に他の実施形態では、
情報処理装置に、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視させ、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力させる、
プログラムが提供される。
情報処理装置に、
第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、前記第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視させ、前記アークの発生があると判定すると、前記アークの発生に関する信号を出力させる、
プログラムが提供される。
【発明の効果】
【0011】
上述の実施形態によれば、駆動装置と交流電動機との間の開閉装置のアークの発生に対して適切に対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】駆動システムの構成の一例を示す図である。
【図2】制御回路の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図3】電流調節器の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図4】交流電動機の直流励磁の運転状態において、開閉装置が閉状態から開状態に移行した際の交流電動機の印加電圧、並びに電力変換装置の出力電圧及び出力電流の時間変化の一例を示す図である。
【図5】交流電動機の交流励磁の運転状態において、開閉装置が閉状態から開状態に移行した際の交流電動機の印加電圧、並びに電力変換装置の出力電圧及び出力電流の時間変化の一例を示す図である。
【図6】交流電動機の交流励磁の運転状態において、開閉装置が閉状態から開状態に移行した際の交流電動機の印加電圧、並びに電力変換装置の出力電圧及び出力電流の時間変化の他の例を示す図である。
【図7】監視装置の機能構成の第１例を示す機能ブロック図である。
【図8】監視装置による処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。
【図9】監視装置による処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。
【図10】監視装置の機能構成の第３例を示す機能ブロック図である。
【図11】監視装置による処理の第３例を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
【0014】
［駆動システムの概要］
図１を参照して、本実施形態に係る駆動システム１の概要について説明する。
図１を参照して、本実施形態に係る駆動システム１の概要について説明する。
【0015】
図１は、駆動システム１の一例を示す図である。
【0016】
図１に示すように、駆動システム１は、交流電動機１００と、交流電源２００と、電力変換装置３００と、開閉装置４００と、開閉装置５００とを含む。
【0017】
駆動システム１は、交流電源２００から供給される交流電力を用いて、電力変換装置３００から交流電動機１００の駆動電力を出力し、交流電動機１００を駆動する。
【0018】
交流電動機１００は、駆動システム１の駆動対象の機器である。交流電動機１００は、例えば、同期電動機や誘導電動機である。
【0019】
交流電源２００は、入力経路ＩＬを通じて、電力変換装置３００と接続され、電力変換装置３００に交流電力を供給する。例えば、入力経路ＩＬは、Ｒ相の入力経路ＩＬ１と、Ｓ相の入力経路ＩＬ２と、Ｔ相の入力経路ＩＬ３とを含み、交流電源２００は、入力経路ＩＬ１～ＩＬ３を通じて、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の三相交流電力を電力変換装置３００に供給する。
【0020】
電力変換装置３００は、交流電源２００から供給される交流電力を交流電動機１００の駆動電力に変換し出力する。電力変換装置３００は、主回路３０２と、電流センサ３０４と、制御回路３４０と、監視装置３５０とを含む。
【0021】
主回路３０２は、整流回路３１０と、平滑回路３２０と、インバータ回路３３０とを含む。
【0022】
整流回路３１０は、交流電源２００から入力される三相交流電力を整流し、直流電力を出力可能に構成される。整流回路３１０は、正側及び負側の出力端のそれぞれが正ライン及び負ラインの一端に接続され、正ライン及び負ラインを通じて、直流電力を平滑回路３２０に出力することができる。例えば、整流回路３１０は、６つの半導体ダイオードを含み、上下アームを構成する２つの半導体ダイオードの直列接続体が３組並列接続されるブリッジ型全波整流回路である。この場合、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の入力線（入力経路ＩＬ１～ＩＬ３）は、それぞれ、３組の上下アームの中間点に接続される。
【0023】
平滑回路３２０は、整流回路３１０から出力される直流電力やインバータ回路３３０から回生される直流電力の脈動を抑制し、平滑化する。
【0024】
例えば、図１に示すように、平滑回路３２０は、平滑コンデンサを含む。
【0025】
平滑コンデンサは、整流回路３１０やインバータ回路３３０と並列に、正ライン及び負ラインを繋ぐ経路に設けられてよい。
【0026】
平滑コンデンサは、適宜、充放電を繰り返しながら、整流回路３１０から出力される直流電力やインバータ回路３３０から出力（回生）される直流電力を平滑化する。
【0027】
平滑コンデンサは、１つであってよい。また、平滑コンデンサは、複数配置されてもよく、複数の平滑コンデンサが正ライン及び負ラインの間に並列接続されてもよいし、直列接続されてもよい。また、複数の平滑コンデンサは、２以上の平滑コンデンサの直列接続体が正ライン及び負ラインの間に複数並列接続される形で構成されてもよい。
【0028】
また、平滑回路３２０は、リアクトルを含んでもよい。
【0029】
リアクトルは、整流回路３１０と平滑コンデンサとの間の正ラインに設けられてよい。
【0030】
リアクトルは、適宜、電流の変化を妨げるように電圧を発生させながら、整流回路３１０から出力される直流電力やインバータ回路３３０から出力（回生）される直流電力を平滑化する。
【0031】
インバータ回路３３０は、平滑回路３２０から入力される直流電力を、所望の電圧や周波数のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の三相交流の電力に変換し、出力経路ＯＬを通じて、交流電動機１００に出力する。
【0032】
インバータ回路３３０は、半導体スイッチと、還流ダイオードとを含む。半導体スイッチは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）やＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）等である。また、半導体スイッチは、例えば、ケイ素（シリコン：Ｓｉ）を主材料として構成される。また、半導体スイッチは、ワイドバンドギャップ半導体材料を主材料として構成されてもよい。ワイドバンドギャップ半導体材料は、例えば、炭化ケイ素（シリコンカーバイド：ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ガリウムナイトライド：ＧａＮ）、酸化ガリウム（ガリウムオキサイド：Ｇａ２Ｏ３）、炭素（ダイヤモンド：Ｃ）等である。具体的には、上下アームに相当する２つの半導体スイッチの直列接続体（スイッチレグ）が３組設けられ、３組のスイッチレグが正ライン及び負ラインの間に並列接続される。そして、３組のスイッチレグの上下アームの中間点からＵ相、Ｖ相、及びＷ相の端子が引き出され、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の端子に繋がる出力経路ＯＬに接続される。出力経路ＯＬは、Ｕ相の出力経路ＯＬ１と、Ｖ相の出力経路ＯＬ２と、Ｗ相の出力経路ＯＬ３とを含む。還流ダイオードは、順方向が負ライン側から正ライン側に向かう形で、それぞれの半導体スイッチに並列接続される。
【0033】
電流センサ３０４は、電力変換装置３００のインバータ回路３３０から出力経路ＯＬに出力される電流に関する情報を取得する。電流センサ３０４の出力は、制御回路３４０に取り込まれる。電流センサ３０４は、電流センサ３０４ｕ，３０４ｗを含む。
【0034】
電流センサ３０４ｕは、インバータ回路３３０から出力経路ＯＬ１に出力される、Ｕ相の電流に関する情報を取得する電流センサ３０４ｕと、インバータ回路３３０から出力経路ＯＬ３に出力される、Ｗ相の電流に関する情報を取得する電流センサ３０４ｗとを含む。
【0035】
制御回路３４０は、インバータ回路３３０を用いて、交流電動機１００を駆動制御する。具体的には、制御回路３４０は、インバータ回路３３０の半導体スイッチに制御指令を出力することにより、インバータ回路３３０から所望の電圧及び周波数を有する駆動電力を出力させ、交流電動機１００を駆動制御する。
【0036】
制御回路３４０の機能は、任意のハードウェアや任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現される。例えば、制御回路３４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置を含むコンピュータや半導体スイッチのゲート端子を駆動する駆動回路等によって構成される。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等を含む。補助記憶装置は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ等を含む。インタフェース装置は、例えば、外部の記録媒体と接続する外部インタフェースや他の機器と通信を行うための通信インタフェース等を含む。制御回路３４０は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現することができる。また、制御回路３４０は、外部インタフェースを通じて、記録媒体からプログラムを取り込みインストールしたり、通信インタフェースを通じて、他の機器からプログラムを取り込みインストールしたりすることができる。
【0037】
監視装置３５０は、開閉装置５００の異常の有無を監視する。監視対象の異常は、例えば、電力変換装置３００から出力経路ＯＬに電力が出力されている状態で、開閉装置５００が誤作動や誤操作等によって閉状態から開状態に移行した場合に開放された電極間に生じるアークである。
【0038】
監視装置３５０の機能は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現される。例えば、監視装置３５０は、ＣＰＵ、メモリ装置、補助記憶装置、及びインタフェース装置を含むコンピュータを中心に構成される。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭやＤＲＡＭ等を含む。補助記憶装置は、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等を含む。インタフェース装置は、例えば、外部の記録媒体と接続する外部インタフェースや他の機器と通信を行うための通信インタフェース等を含む。監視装置３５０は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現することができる。また、監視装置３５０は、外部インタフェースを通じて、記録媒体からプログラムを取り込みインストールしたり、通信インタフェースを通じて、他の機器からプログラムを取り込みインストールしたりすることができる。
【0039】
開閉装置４００は、交流電源２００と電力変換装置３００との間の入力経路ＩＬに設けられる。
【0040】
開閉装置４００は、入力経路ＩＬが電気的に繋がる閉状態と入力経路ＩＬが遮断される開状態とを切り換える。開閉装置４００は、例えば、電磁接触器（コンタクタ）や電磁開閉器である。開閉装置４００は、入力経路ＩＬ１～ＩＬ３のそれぞれの開閉状態を切り換える開閉装置４１０，４２０，４３０を含み、開閉装置４１０，４２０，４３０は、連動して開状態及び閉状態が切り換えられる。
【0041】
開閉装置５００は、電力変換装置３００と交流電動機１００との間の出力経路ＯＬに設けられる。
【0042】
開閉装置５００は、出力経路ＯＬが電気的に繋がる閉状態と出力経路ＯＬが遮断される開状態とを切り換える。開閉装置５００は、例えば、電磁接触器や電磁開閉器である。開閉装置５００は、出力経路ＯＬ１～ＯＬ３のそれぞれの開閉状態を切り換える開閉装置５１０，５２０，５３０を含み、開閉装置５１０，５２０，５３０は、連動して閉状態及び開状態が切り換えられる。
【0043】
【0044】
【0045】
図２に示すように、制御回路３４０は、機能部として、速度調節器３４１と、滑り周波数演算部３４２と、位相角演算部３４３と、ベクトル変換器３４４と、電流調節器３４５と、ベクトル逆変換器３４６とを含む。
【0046】
速度調節器３４１は、交流電動機１００の回転速度の指令値ωｒｅｆと、検出値ωｄｅｔとの偏差Δω（＝ωｒｅｆ－ωｄｅｔ）に基づき、その偏差をゼロに近づけるための交流電動機１００のｄ軸電流及びｑ軸電流に関する制御指令（以下、「電流指令値」）Ｉｄ
＊，Ｉｑ
＊を出力する。検出値ωｄｅｔは、例えば、交流電動機１００の回転状態を表す信号を出力する回転状態センサの出力に基づき取得される。回転状態センサは、例えば、エンコーダである。速度調節器３４１は、例えば、ＰＩ（Proportional Integral）制御器である。
【0047】
尚、例えば、センサレス制御が採用される場合、交流電動機１００の回転速度の検出値ωｄｅｔに代えて、交流電動機１００の回転速度の推定値ωｅｓｔが用いられる。また、速度制御が採用されない場合、速度調節器３４１は省略される。例えば、トルク制御や電流制御が採用される場合、速度調節器３４１は省略される。この場合、電流指令値Ｉｄ
＊，Ｉｑ
＊は、トルク制御におけるトルク指令値に基づき生成されたり、電流制御におけるＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電流指令値に基づき生成されたりする。
【0048】
滑り周波数演算部３４２は、交流電動機１００の滑り周波数ωｓを演算し出力する。
【0049】
位相角演算部３４３は、交流電動機１００の電気位相角θを演算し出力する。具体的には、位相角演算部３４３は、交流電動機１００の回転速度の検出値ωｄｅｔ及び滑り周波数ωｓに基づき、交流電動機１００の１次角周波数ω１を算出する。そして、位相角演算部３４３は、１次角周波数ω１を時間積分することによって、電気位相角θを算出する。
【0050】
ベクトル変換器３４４は、交流電動機１００の電気位相角θ、及び磁極位置の情報等に基づき、交流電動機１００の相電流の検出値Ｉｍ（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の相電流の検出値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）を、ｄｑ座標系の電流検出値Ｉｄ，Ｉｑに変換し出力する。Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の相電流の検出値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、電流センサ３０４ｕ，３０４ｗの出力に基づき取得される。
【0051】
電流調節器３４５は、電流指令値Ｉｄ
＊，Ｉｑ
＊と、電流検出値Ｉｄ，Ｉｑとの偏差ΔＩｄ（＝Ｉｄ
＊－Ｉｄ），ΔＩｑ（＝Ｉｑ
＊－Ｉｑ）に基づき、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑをゼロに近づけるための交流電動機１００のｄ軸電圧及びｑ軸電圧に関する制御指令（以下、「電圧指令値」）Ｖｄ
＊，Ｖｑ
＊を出力する。
【0052】
例えば、図３に示すように、電流調節器３４５は、例えば、ＰＩ制御器である。具体的には、電流調節器３４５は、比例項３４５ａと、積分項３４５ｂとを含む。
【0053】
比例項３４５ａは、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑに比例ゲインＫｃ＿ｐを乗じた電圧指令値Ｖｄ＿ｐ
＊（＝Ｋｃ＿ｐ・ΔＩｄ），Ｖｑ＿ｐ
＊（＝Ｋｃ＿ｐ・ΔＩｑ）を出力する。積分項３４５ｂは、偏差ΔＩｄ，ΔＩｑの積分に積分ゲインＫｃ＿ｉを乗じた電圧指令値Ｖｄ＿ｉ
＊（＝Ｋｃ＿ｉ・∫ΔＩｄ・ｄｔ），Ｖｑ＿ｉ
＊（＝Ｋｃ＿ｉ・∫ΔＩｑ・ｄｔ）を出力する。電流調節器３４５は、比例項３４５ａから出力される電圧指令値Ｖｄ＿ｐ
＊，Ｖｑ＿ｐ
＊と、積分項３４５ｂから出力される電圧指令値Ｖｄ＿ｉ
＊，Ｖｑ＿ｉ
＊の和を電圧指令値Ｖｄ
＊（＝Ｖｄ＿ｐ
＊＋Ｖｄ＿ｉ
＊），Ｖｑ
＊（＝Ｖｑ＿ｐ
＊＋Ｖｑ＿ｉ
＊）として出力する。
【0054】
ベクトル逆変換器３４６は、交流電動機１００の電気位相角θ、及び磁極位置の情報等に基づき、電圧指令値Ｖｄ
＊，Ｖｑ
＊を、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の電圧指令値Ｖｍ（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ）に変換し出力する。
【0055】
ＰＷＭ信号出力部３４７は、インバータ回路３３０の制御指令、即ち、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成しインバータ回路３３０に出力する。例えば、ＰＷＭ信号出力部３４７は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のそれぞれに対応するコンパレータを含み、コンパレータが、電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗのそれぞれとキャリア波と比較することによって、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のＰＷＭ信号を出力する。これにより、制御回路３４０は、ＰＷＭ信号をインバータ回路３３０に出力することにより、交流電動機１００を駆動制御することができる。
【0056】
【0057】
＜交流電動機の直流励磁の運転状態の一例＞
図４は、交流電動機１００の直流励磁の運転状態において、開閉装置５００が閉状態から開状態に移行した際の交流電動機１００の印加電圧、並びに電力変換装置３００の出力電圧及び出力電流の時間変化の一例を示す図である。図４は、図４Ａ～４Ｅを含む。
図４は、交流電動機１００の直流励磁の運転状態において、開閉装置５００が閉状態から開状態に移行した際の交流電動機１００の印加電圧、並びに電力変換装置３００の出力電圧及び出力電流の時間変化の一例を示す図である。図４は、図４Ａ～４Ｅを含む。
【0058】
図４Ａは、開閉装置５００の開閉状態の時間変化を示す。図４Ｂは、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電流の時間変化を示す。図４Ｃは、交流電動機１００のｄ軸電圧の指令値（電圧指令値Ｖｄ
＊）及び実際値（印加電圧値Ｖｄ）の時間変化を示す。図４Ｄは、交流電動機１００のｑ軸電圧の指令値（電圧指令値Ｖｑ
＊）及び実際値（印加電圧値Ｖｑ）の時間変化を示す。図４Ｅは、交流電動機１００の印加電圧、及び電力変換装置３００の出力電圧の時間変化を示す。
【0059】
本例では、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相のうちのＵ相及びＷ相を循環する直流電流が流れている直流励磁の状態で、開閉装置５００が閉状態から開状態に切り替えられている。
【0060】
尚、交流電動機１００の直流励磁は、例えば、交流電動機１００の停止状態からの応答性向上のために実施される場合がある。
【0061】
開閉装置５００が閉状態から開状態に移行すると、Ｕ相及びＷ相の開閉装置５１０，５３０の開放された電極間にアークが発生する。開閉装置５１０，５３０にアークが発生すると、アークによる電圧降下（以下、「アーク電圧」）が生じ、交流電動機１００のＵ相及びＷ相に印加される電圧が低下する。その結果、図４Ｂ，４Ｅに示すように、開閉装置５００の開状態から閉状態への移行の直後、交流電動機１００のＵ相及びＷ相の電流が低下し、交流電動機１００の印加電圧の振幅が上昇する。
【0062】
この際、電力変換装置３００は、上述の如く、制御回路３４０の制御下で、電流指令値Ｉｄ
＊，Ｉｑ
＊に応じた電流を維持しようとする。そのため、電力変換装置３００は、アーク電圧の分だけ出力電圧を上昇させようとする。その結果、図４Ｃに示すように、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の直後、電圧指令値Ｖｄ
＊が上昇し、その結果、Ｕ相及びＷ相の出力電圧が上昇する。よって、図４Ｂに示すように、交流電動機１００のＵ相及びＷ相の電流は、低下から上昇に転じ、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の前の状態に戻る。同様に、図４Ｅに示すように、交流電動機１００の印加電圧の振幅は、上昇から低下に転じ、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の前の状態に戻る。
【0063】
図４Ｅに示すように、開閉装置５００のアーク電圧に応じた電流補償のため、電力変換装置３００の出力電圧は、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の前の状態よりもアーク電圧に応じた分だけ高い状態に維持される。そのため、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行に伴いアークが発生すると、電力変換装置３００の出力電圧と交流電動機１００の印加電圧との間には、開閉装置５００のアーク電圧に応じた分の差が生じる。また、直流励磁の運転状態では、Ｕ相及びＷ相に電流が流れる状態が継続することから、電力変換装置３００の出力電圧と交流電動機１００の印加電圧との間に開閉装置５００のアーク電圧に応じた分の差が生じた状態が継続する。
【0064】
このように、本例では、開閉装置５００の開状態から閉状態の移行後も、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のうちの２相（Ｕ相及びＷ相）に直流電流が流れる状態が継続し、開閉装置５００のうちの２相（開閉装置５１０，５３０）にアークが発生する状態が継続する。交流電動機１００の直流励磁の運転状態では、３相のうちの２相に直流電流が流れる状態が継続することから、アークの継続時間が比較的長くなる可能性がある。そのため、開閉装置５００の寿命が短くなったり、アークによる発熱で開閉装置５００の温度が上昇し開閉装置５００が故障に至ったりする可能性がある。
【0065】
＜交流電動機の交流励磁の運転状態での一例＞
図５は、交流電動機１００の交流励磁の運転状態において、開閉装置５００が閉状態から開状態に移行した際の交流電動機１００の印加電圧、並びに電力変換装置３００の出力電圧及び出力電流の時間変化の一例を示す図である。図５は、図５Ａ～５Ｅを含む。
図５は、交流電動機１００の交流励磁の運転状態において、開閉装置５００が閉状態から開状態に移行した際の交流電動機１００の印加電圧、並びに電力変換装置３００の出力電圧及び出力電流の時間変化の一例を示す図である。図５は、図５Ａ～５Ｅを含む。
【0066】
図５Ａは、開閉装置５００の開閉状態の時間変化を示す。図５Ｂは、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電流の時間変化を示す。図５Ｃは、交流電動機１００のｄ軸電圧の指令値（電圧指令値Ｖｄ
＊）及び実際値（印加電圧値Ｖｄ）の時間変化を示す。図５Ｄは、交流電動機１００のｑ軸電圧の指令値（電圧指令値Ｖｑ
＊）及び実際値（印加電圧値Ｖｑ）の時間変化を示す。図５Ｅは、交流電動機１００の印加電圧、及び電力変換装置３００の出力電圧の時間変化を示す。
【0067】
図５に示すように、本例では、比較的低い周波数（０．１Ｈｚ）での交流電動機１００の交流励磁の運転状態において、開閉装置５００が閉状態から開状態に切り替えられている。
【0068】
開閉装置５００が閉状態から開状態に移行すると、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の開閉装置５１０，５２０，５３０の開放された電極間にアークが発生する。開閉装置５１０，５２０，５３０にアークが発生すると、アーク電圧が生じ、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相に印加される電圧が低下する。その結果、図５Ｂ，５Ｅに示すように、開閉装置５００の開状態から閉状態への移行の直後、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電流が低下し、交流電動機１００の印加電圧の振幅が上昇する。
【0069】
この際、電力変換装置３００は、上述の如く、制御回路３４０の制御下で、電流指令値Ｉｄ
＊，Ｉｑ
＊に応じた電流を維持しようとする。そのため、電力変換装置３００は、アーク電圧の分だけ出力電圧を上昇させようとする。その結果、図５Ｃに示すように、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の直後、電圧指令値Ｖｄ
＊が上昇し、その結果、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の出力電圧が上昇する。よって、図５Ｂに示すように、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電流は、低下から上昇に転じ、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の前の交流波形の状態に戻る。同様に、図５Ｅに示すように、交流電動機１００の印加電圧の振幅は、上昇から低下に転じ、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の前と略同じ状態に戻る。
【0070】
図５Ｅに示すように、開閉装置５００のアーク電圧に応じた電流補償のため、電力変換装置３００の出力電圧は、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の前の状態よりもアーク電圧に応じた分だけ高い状態に維持される。そのため、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行に伴いアークが発生すると、電力変換装置３００の出力電圧と交流電動機１００の印加電圧との間には、開閉装置５００のアーク電圧に応じた分の差が生じる。また、比較的低い周波数での交流励磁の運転状態では、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の電流波形がゼロクロスするまで要する時間が比較的長くなる可能性がある。そのため、電力変換装置３００の出力電圧と交流電動機１００の印加電圧との間に開閉装置５００のアーク電圧に応じた分の差が生じた状態が比較的長い時間で継続する可能性がある。
【0071】
このように、本例では、開閉装置５００の開状態から閉状態の移行後も、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３相に交流電流が流れる状態が継続し、開閉装置５１０，５２０，５３０にアークが発生する状態が継続する。特に、比較的低い周波数での交流電動機１００の交流励磁の運転状態では、アークの継続時間が比較的長くなる可能性がある。そのため、開閉装置５００の寿命が短くなったり、アークによる発熱で開閉装置５００の温度が上昇し開閉装置５００が故障に至ったりする可能性がある。
【0072】
＜交流電動機の交流励磁の運転状態の他の例＞
図６は、交流電動機１００の交流励磁の運転状態において、開閉装置５００が閉状態から開状態に移行した際の交流電動機１００の印加電圧、並びに電力変換装置３００の出力電圧及び出力電流の時間変化の他の例を示す図である。図６は、図６Ａ～６Ｅを含む。
図６は、交流電動機１００の交流励磁の運転状態において、開閉装置５００が閉状態から開状態に移行した際の交流電動機１００の印加電圧、並びに電力変換装置３００の出力電圧及び出力電流の時間変化の他の例を示す図である。図６は、図６Ａ～６Ｅを含む。
【0073】
図６Ａは、開閉装置５００の開閉状態の時間変化を示す。図６Ｂは、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電流の時間変化を示す。図６Ｃは、交流電動機１００のｄ軸電圧の指令値（電圧指令値Ｖｄ
＊）及び実際値（印加電圧値Ｖｄ）の時間変化を示す。図６Ｄは、交流電動機１００のｑ軸電圧の指令値（電圧指令値Ｖｑ
＊）及び実際値（印加電圧値Ｖｑ）の時間変化を示す。図６Ｅは、交流電動機１００の印加電圧、及び電力変換装置３００の出力電圧の時間変化を示す。
【0074】
【0075】
開閉装置５００が閉状態から開状態に移行すると、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の開閉装置５１０，５２０，５３０の開放された電極間にアークが発生する。開閉装置５１０，５２０，５３０にアークが発生すると、アーク電圧が生じ、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相に印加される電圧が低下する。その結果、図６Ｂ，６Ｅに示すように、開閉装置５００の開状態から閉状態への移行の直後、交流電動機１００のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電流が低下し、交流電動機１００の印加電圧の振幅が上昇する。本例では、交流電動機１００のＷ相の電流は、ゼロまで低下し、Ｗ相の開閉装置５３０のアークは、消弧する。
【0076】
この際、電力変換装置３００は、上述の如く、制御回路３４０の制御下で、電流指令値Ｉｄ
＊，Ｉｑ
＊に応じた電流を維持しようとする。そのため、電力変換装置３００は、アーク電圧の分だけ出力電圧を上昇させようとする。その結果、図６Ｃに示すように、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の直後、電圧指令値Ｖｄ
＊，Ｖｑ
＊が上昇し、その結果、Ｕ相及びＶ相の出力電圧が上昇する。よって、図６Ｂに示すように、交流電動機１００のＵ相及びＶ相の電流は、低下から上昇に転じ、交流電動機１００のＵ相及びＶ相の２相が短絡した状態で電流が流れる状態が継続する。同様に、図６Ｅに示すように、交流電動機１００の印加電圧の振幅は、上昇から低下に転じ、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の前と略同じ状態に戻る。
【0077】
図６Ｅに示すように、開閉装置５００のアーク電圧に応じた電流補償のため、電力変換装置３００の出力電圧は、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行の前の状態よりもアーク電圧に応じた分だけ高い状態に維持される。更に、図６に示すように、２相（本例では、Ｕ相及びＶ相）が短絡した状態となっている場合、交流電動機１００の回転速度の検出値ωｄｅｔが指令値ωｒｅｆに追従しないことから、速度調節器３４１に偏差Δωが継続して入力され、その結果、電力変換装置３００の出力電圧は、アーク電圧を大きく超える場合がある。よって、開閉装置５００の閉状態から開状態への移行に伴いアークが発生すると、電力変換装置３００の出力電圧と交流電動機１００の印加電圧との間には、開閉装置５００のアーク電圧に応じた分の差、或いは、アーク電圧を上回る差が生じる。また、比較的低い周波数での交流励磁の運転状態では、Ｕ相及びＶ相の電流波形がゼロクロスするまで要する時間が比較的長くなる可能性がある。また、本例では、図６Ｂに示すように、交流電動機１００のＷ相が遮断され、Ｕ相及びＶ相が短絡した状態で電流が流れることから、正常な交流波形とはならず、Ｕ相及びＶ相の電流波形がゼロクロスするまで要する時間が更に長くなる可能性がある。そのため、電力変換装置３００の出力電圧と交流電動機１００の印加電圧との間に開閉装置５００のアーク電圧に応じた分の差、或いは、アーク電圧を上回る差が生じた状態が比較的長い時間で継続する可能性がある。
【0078】
このように、本例では、開閉装置５００の開状態から閉状態の移行後も、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の３相のうちの２相が短絡して電流が流れる状態が継続し、開閉装置５００のうちの２相にアークが発生する状態が継続する。特に、比較的低い周波数での交流電動機１００の交流励磁の運転状態では、アークの継続時間が比較的長くなる可能性がある。そのため、開閉装置５００の寿命が短くなったり、アークによる発熱で開閉装置５００の温度が上昇し開閉装置５００が故障に至ったりする可能性がある。
【0079】
【0080】
＜機能構成＞
図７は、監視装置３５０の機能構成の第１例を示す機能ブロック図である。
図７は、監視装置３５０の機能構成の第１例を示す機能ブロック図である。
【0081】
監視装置３５０は、機能構成として、印加電圧推定部３５１と、出力電圧取得部３５２と、アーク判定部３５３と、信号出力部３５４とを含む。
【0082】
印加電圧推定部３５１は、交流電動機１００の印加電圧を推定する。具体的には、印加電圧推定部３５１は、交流電動機１００のｄ軸の印加電圧Ｖｍｄ、及びｑ軸の印加電圧Ｖｍｑを推定する。
【0083】
例えば、交流電動機１００が誘導電動機の場合、交流電動機１００の印加電圧Ｖｍｄ，Ｖｍｑは、Ｔ型等価回路から以下の式（１），（２）で表される。
【0084】
【数1】
【0085】
式（１）～（３）について、１次抵抗Ｒ１、１次自己インダクタンスＬ１１、２次自己インダクタンスＬ２２、励磁インダクタンスＭ、及び２次磁束Ψ２のパラメータが予め同定されている。これにより、印加電圧推定部３５１は、電力変換装置３００から出力されるｄ軸及びｑ軸の電流検出値Ｉｄ，Ｉｑ、及び１次角周波数ω１に基づき、式（１），（２）を用いて、交流電動機１００の印加電圧Ｖｍｄ，Ｖｍｑを推定することができる。
【0086】
出力電圧取得部３５２は、電力変換装置３００の出力電圧を取得する。
【0087】
例えば、出力電圧取得部３５２は、電力変換装置３００のｄ軸及びｑ軸の出力電圧Ｖｏｕｔｄ，Ｖｏｕｔｑとして、電圧指令値Ｖｄ
＊，Ｖｑ
＊を取得する。
【0088】
アーク判定部３５３は、開閉装置５００におけるアークの発生の有無を判定する。具体的には、アーク判定部３５３は、印加電圧推定部３５１により推定される交流電動機１００の印加電圧と、出力電圧取得部３５２により取得される、電力変換装置３００の出力電圧との比較により、開閉装置５００におけるアークの発生の有無を判定する。図４～図６に示した通り、開閉装置５００にアークが発生すると、電力変換装置３００の出力電圧と、交流電動機１００の印加電圧との間に、アーク電圧に応じた差、或いは、アーク電圧を上回る差が生じるからである。
【0089】
例えば、アーク判定部３５３は、交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍと、電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔとの比較により、開閉装置５００におけるアークの発生の有無を判定する。これにより、交流電動機１００の高負荷時にトルク電流（ｑ軸電流）が比較的大きくなり、電力変換装置３００のｄ軸の出力電圧が負になるよう場合でも、交流電動機１００の印加電圧と、電力変換装置３００の出力電圧との差異を適切に判別できる。
【0090】
交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍ、及び電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔは、以下の式（４），（５）を用いて表される。
【0091】
【数2】
【0092】
例えば、アーク判定部３５３は、交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍと、電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔとの差が閾値ＶＡｔｈに対して相対的に大きい場合に、開閉装置５００におけるアークの発生ありと判定する。上記の差が閾値ＶＡｔｈに対して相対的に大きいとは、上記の差が閾値ＶＡｔｈ以上であることであってもよいし、閾値ＶＡｔｈを超えることであってもよい。閾値ＶＡｔｈは、実験やコンピュータシミュレーション等を通じて、開閉装置５００に発生するアーク電圧よりも大きい値に設定される。例えば、閾値ＶＡｔｈは、開閉装置５００に想定されるアーク電圧に対して所定の余裕分を追加した値に設定される。
【0093】
信号出力部３５４は、アーク判定部３５３により、交流電動機１００の開閉装置５００のアークの発生があると判定されると、開閉装置５００のアークの発生を表す信号を出力する。開閉装置５００のアークの発生を表す信号は、単にアークの発生の事実を表す信号であってもよいし、アークの発生に伴う送信先への指示を含む信号であってもよい。
【0094】
例えば、信号出力部３５４は、電力変換装置３００（主回路３０２）の稼働停止を指示する停止信号を制御回路３４０に出力する。制御回路３４０は、停止信号の入力に応じて、電力変換装置３００（主回路３０２）を稼働停止させる。これにより、監視装置３５０は、制御回路３４０を通じて、電力変換装置３００（主回路３０２）を稼働停止させ、電力変換装置３００（主回路３０２）から交流電動機１００への電力供給を停止させることができる。そのため、監視装置３５０は、自動的に、開閉装置５００のアークを消弧させることができる。よって、監視装置３５０は、アークの継続による開閉装置５００の寿命の低下やアーク継続による発熱に起因する開閉装置５００の故障の発生を抑制することができる。
【0095】
また、信号出力部３５４は、停止信号の出力に代えて、或いは、加えて、開閉装置４００に交流電源２００から電力変換装置３００への電力供給の遮断、即ち、閉状態から開状態への移行を指示する遮断信号を出力してもよい。開閉装置４００は、遮断信号の入力に応じて、閉状態から開状態に移行する。これにより、監視装置３５０は、開閉装置４００を通じて、交流電源２００から電力変換装置３００への電力供給を遮断し、その結果、電力変換装置３００から交流電動機１００への電力供給を停止させることができる。そのため、監視装置３５０は、自動的に、開閉装置５００のアークを消弧させることができる。よって、監視装置３５０は、アークの継続による開閉装置５００の寿命の低下やアーク継続による発熱に起因する開閉装置５００の故障の発生を抑制することができる。
【0096】
＜処理フロー＞
図８は、監視装置３５０の処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。
図８は、監視装置３５０の処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。
【0097】
【0098】
図８に示すように、ステップＳ１０２にて、印加電圧推定部３５１は、交流電動機１００の印加電圧Ｖｍｄ，Ｖｍｑを推定する。
【0099】
ステップＳ１０２の処理が完了すると、監視装置３５０は、ステップＳ１０４に進む。
【0100】
ステップＳ１０４にて、出力電圧取得部３５２は、電力変換装置３００の出力電圧Ｖｏｕｔｄ，Ｖｏｕｔｑを取得する。
【0101】
ステップＳ１０４の処理が完了すると、監視装置３５０は、ステップＳ１０６に進む。
【0102】
尚、ステップＳ１０２，Ｓ１０４は、処理順序が逆であってもよいし、並行に処理されてもよい。
【0103】
ステップＳ１０６にて、アーク判定部３５３は、ステップＳ１０２の処理の結果に基づき、交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍを演算する。
【0104】
ステップＳ１０６の処理が完了すると、監視装置３５０は、ステップＳ１０８に進む。
【0105】
ステップＳ１０８にて、アーク判定部３５３は、ステップＳ１０４の処理の結果に基づき、電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔを演算する。
【0106】
ステップＳ１０８の処理が完了すると、監視装置３５０は、ステップＳ１１０に進む。
【0107】
尚、ステップＳ１０６，Ｓ１０８の処理は、処理順序が逆であってもよいし、並行に処理されてもよい。
【0108】
ステップＳ１１０にて、アーク判定部３５３は、電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔから交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍを減じた値が閾値ＶＡｔｈ以上であるか否かを判定する。アーク判定部３５３は、電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔから交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍを減じた値が閾値ＶＡｔｈ以上である場合、開閉装置５００におけるアークの発生ありと判断し、ステップＳ１１２に進む。一方、アーク判定部３５３は、それ以外の場合、開閉装置５００におけるアークの発生なしと判断し、今回のフローチャートを終了する。
【0109】
ステップＳ１１２にて、信号出力部３５４は、停止信号を制御回路３４０に出力する。また、信号出力部３５４は、制御回路３４０への停止信号の出力に加えて、開閉装置４００への遮断信号の出力を行ってもよい。
【0110】
ステップＳ１１２の処理が完了すると、監視装置３５０は、今回のフローチャートの処理を終了する。
【0111】
このように、本例では、監視装置３５０は、開閉装置５００のアークの発生がある場合、電力変換装置３００から交流電動機１００への電力供給を停止させることができる。そのため、開閉装置５００の寿命の低下や開閉装置５００の故障の発生を抑制することができる。
【0112】
［監視装置の第２例］
次に、図９を参照して、本実施形態に係る監視装置３５０の第２例について説明する。
次に、図９を参照して、本実施形態に係る監視装置３５０の第２例について説明する。
【0113】
以下、本例では、上述の第１例と同じ或いは対応する構成には同一の符号を付し、上述の第１例と異なる部分を中心に説明すると共に、上述の第１例と同じ或いは対応する内容の説明を省略する場合がある。
【0114】
＜機能構成＞
本例では、監視装置３５０の機能構成は、上述の第１例と同様に表される。そのため、本例に係る監視装置３５０の機能構成（監視装置３５０の機能構成の第２例）の図示を省略する。
本例では、監視装置３５０の機能構成は、上述の第１例と同様に表される。そのため、本例に係る監視装置３５０の機能構成（監視装置３５０の機能構成の第２例）の図示を省略する。
【0115】
本例に係る監視装置３５０は、開閉装置５００におけるアークの発生の有無の判定方法の点で上述の第１例と異なり、他の点で上述の第１例と同じであってよい。
【0116】
監視装置３５０は、上述の第１例と同様、印加電圧推定部３５１と、出力電圧取得部３５２と、アーク判定部３５３と、信号出力部３５４とを含む。
【0117】
本例では、アーク判定部３５３は、交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍと電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔとの差が閾値ＶＡｔｈに対して相対的に大きい状態が継続する時間を考慮して、開閉装置５００におけるアークの発生の有無を判定する。
【0118】
例えば、アーク判定部３５３は、交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍと電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔとの差が閾値ＶＡｔｈに対して相対的に大きい状態が継続し且つ継続時間Ｔが閾値Ｔｔｈに対して相対的に長い場合、開閉装置５００のアークが発生していると判定する。継続時間Ｔが閾値Ｔｔｈに対して相対的に長いとは、継続時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以上であることであってもよいし、継続時間Ｔが閾値Ｔｔｈを超えることであってもよい。閾値Ｔｔｈは、例えば、電力変換装置３００の出力電流の制御系の応答速度を考慮して予め規定される。例えば、電力変換装置３００の出力電流の制御系の応答速度とは、時定数であり、閾値Ｔｔｈは、その時定数よりも十分に長い値に設定される。これにより、アーク判定部３５３は、電力変換装置３００の電圧が大きく変化し、交流電動機１００の印加電圧の推定値に基づく振幅ＶＡｍが遅れて追従する過渡応答時と、開閉装置５００におけるアーク発生時とを区別することができる。そのため、アーク判定部３５３は、開閉装置５００におけるアーク発生をより適切に判定することができる。
【0119】
＜処理フロー＞
図９は、監視装置３５０の処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。
図９は、監視装置３５０の処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。
【0120】
【0121】
ステップＳ２１０にて、アーク判定部３５３は、電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔから交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍを減じた値が閾値ＶＡｔｈ以上である場合、ステップＳ２１２に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートを終了する。
【0122】
ステップＳ２１２にて、アーク判定部３５３は、ステップＳ２１０の状態の継続時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。アーク判定部３５３は、継続時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以上である場合、開閉装置５００におけるアークの発生ありと判断し、ステップＳ２１４に進む。一方、アーク判定部３５３は、それ以外の場合、開閉装置５００におけるアークの発生なしと判断し、今回のフローチャートの処理を終了する。
【0123】
ステップＳ２１４は、図８のステップＳ１１２の処理と同じであるため、説明を省略する。
【0124】
このように、本例では、監視装置３５０は、電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔから交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍを減じた値が閾値ＶＡｔｈ以上であり、且つ、その継続時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以上である場合に、開閉装置５００におけるアークの発生ありと判定することができる。
【0125】
【0126】
以下、本例では、上述の第１例、第２例と同じ或いは対応する構成には同一の符号を付し、上述の第１例、第２例と異なる部分を中心に説明すると共に、上述の第１例、第２例と同じ或いは対応する内容の説明を省略する場合がある。
【0127】
＜機能構成＞
図１０は、監視装置３５０の機能構成の第３例を示す機能ブロック図である。
図１０は、監視装置３５０の機能構成の第３例を示す機能ブロック図である。
【0128】
本例に係る監視装置３５０は、開閉装置５００におけるアークの発生の有無の判定方法の点で上述の第１例、第２例と異なり、他の点で上述の第１例、第２例と同じであってよい。
【0129】
監視装置３５０は、上述の第１例、第２例と同様、印加電圧推定部３５１と、出力電圧取得部３５２と、アーク判定部３５３と、信号出力部３５４とを含む。
【0130】
出力電圧取得部３５２は、電力変換装置３００の出力電圧Ｖｏｕｔｄ，Ｖｏｕｔｑとして、電流調節器３４５の積分項３４５ｂから出力される電圧指令値Ｖｄ＿ｉ
＊，Ｖｑ＿ｉ
＊を取得する。交流電動機１００が定常状態にある場合、比例項３４５ａの出力（電圧指令値Ｖｄ＿ｐ
＊，Ｖｑ＿ｐ
＊）がゼロとなり、電圧指令値Ｖｄ
＊，Ｖｑ
＊と電圧指令値Ｖｄ＿ｉ
＊，Ｖｑ＿ｉ
＊とは同じになるからである。
【0131】
アーク判定部３５３は、交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍと電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔとの差が閾値ＶＡｔｈに対して相対的に大きい状態にあり、且つ、比例項３４５ａの出力がゼロである場合、開閉装置５００におけるアークの発生ありと判定する。換言すれば、アーク判定部３５３は、電圧指令値Ｖｄ＿ｉ
＊，Ｖｑ＿ｉ
＊に対応する電圧の振幅が閾値ＶＡｔｈに対して相対的に大きく、且つ、電圧指令値Ｖｄ＿ｐ
＊，Ｖｑ＿ｐ
＊がゼロである場合に、開閉装置５００におけるアークの発生ありと判定する。これにより、アーク判定部３５３は、電圧指令値Ｖｄ＿ｐ
＊，Ｖｑ＿ｐ
＊がゼロである状態、即ち、交流電動機１００の定常状態に限定して、開閉装置５００におけるアークの発生ありの判定を行うことができる。そのため、アーク判定部３５３は、開閉装置５００におけるアーク発生をより適切に判定することができる。
【0132】
＜処理フロー＞
図１１は、監視装置３５０の処理の第３例を概略的に示すフローチャートである。
図１１は、監視装置３５０の処理の第３例を概略的に示すフローチャートである。
【0133】
【0134】
ステップＳ３０２の処理が完了すると、監視装置３５０は、ステップＳ３０４に進む。
【0135】
ステップＳ３０４にて、出力電圧取得部３５２は、出力電圧Ｖｏｕｔｄ，Ｖｏｕｔｑとして、電流調節器３４５の積分項３４５ｂから出力される電圧指令値Ｖｄ＿ｉ
＊，Ｖｑ＿ｉ
＊を取得する。
【0136】
ステップＳ３０４の処理が完了すると、監視装置３５０は、ステップＳ３０６に進む。
【0137】
ステップＳ３０６，Ｓ３０８，Ｓ３１０は、図８のステップＳ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０の処理と同じであるため、説明を省略する。
【0138】
ステップＳ３１０にて、アーク判定部３５３は、電力変換装置３００の出力電圧の振幅ＶＡｏｕｔから交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍを減じた値が閾値ＶＡｔｈ以上である場合、ステップＳ３１２に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートを終了する。
【0139】
ステップＳ３１２にて、アーク判定部３５３は、電流調節器３４５の比例項３４５ａの出力、即ち、電圧指令値Ｖｄ＿ｐ
＊，Ｖｑ＿ｐ
＊がゼロであるか否かを判定する。アーク判定部３５３は、電圧指令値Ｖｄ＿ｐ
＊，Ｖｑ＿ｐ
＊がゼロである場合、開閉装置５００におけるアークの発生ありと判断し、ステップＳ３１４に進む。一方、アーク判定部３５３は、それ以外の場合、開閉装置５００におけるアークの発生なしと判断し、今回のフローチャートの処理を終了する。
【0140】
ステップＳ３１４は、図８のステップＳ１１２の処理と同じであるため、説明を省略する。
【0141】
このように、本例では、監視装置３５０は、電流調節器３４５の積分項３４５ｂの出力に対応する電圧の振幅ＶＡｏｕｔから交流電動機１００の印加電圧の振幅ＶＡｍを減じた値が閾値ＶＡｔｈ以上であり、且つ、電流調節器３４５の比例項３４５ａの出力がゼロである場合に、開閉装置５００におけるアークの発生ありと判定することができる。
【0142】
［監視装置の他の例］
次に、本実施形態に係る監視装置３５０の他の例について説明する。
次に、本実施形態に係る監視装置３５０の他の例について説明する。
【0143】
上述の監視装置３５０の第１例～第３例は、適宜組み合わせられてもよい。
【0144】
【0145】
［他の実施形態］
次に、他の実施形態について説明する。
次に、他の実施形態について説明する。
【0146】
上述の実施形態には、適宜変形や変更が加えられてもよい。
【0147】
例えば、上述の実施形態では、信号出力部３５４は、制御回路３４０への停止信号や開閉装置４００への遮断信号に代えて、駆動システム１のユーザに対するアークの発生を通知するための通知信号を出力してもよい。駆動システム１のユーザは、例えば、駆動システム１が設置される工場の作業員、駆動システム１の保守員、駆動システムの管理者等である。これにより、監視装置３５０は、ユーザに開閉装置５００のアークの発生を認識させて、電力変換装置３００から交流電動機１００への電力供給の遮断の操作を促すことができる。そのため、監視装置３５０は、ユーザの手を借りて、開閉装置５００のアークを手動で消弧させることができる。
【0148】
例えば、通知信号は、電力変換装置３００に搭載されるインジケータランプやモニタ等に出力され、インジケータランプやモニタ等を通じて、ユーザに開閉装置５００でのアークの発生が通知される。この際、通知信号は、インジケータランプやモニタ等に直接出力されてもよいし、他の機器（例えば、制御回路３４０）を介して間接的にインジケータランプやモニタ等に出力されてもよい。また、通知信号は、電力変換装置３００に搭載される通信装置に出力され、通信装置から外部のユーザ端末に送信されることによって、外部のユーザ端末を通じて、ユーザに開閉装置５００でのアークの発生が通知されてもよい。この際、通知信号は、通信装置に直接出力されてもよいし、他の機器（例えば、制御回路３４０）を介して間接的に通信装置に出力されてもよい。
【0149】
また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、電力変換装置３００の出力電圧（例えば、出力経路ＯＬ１～ＯＬ３の相電圧）に関する情報を取得する電圧センサが設けられてもよい。この場合、出力電圧取得部３５２は、この電圧センサの出力に基づき、電力変換装置３００の出力電圧Ｖｏｕｔｄ，Ｖｏｕｔｑを取得してもよい。
【0150】
また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、制御回路３４０の機能の一部又は全部は、電力変換装置３００の外部に設けられてもよい。例えば、制御回路３４０の機能の一部又は全部は、交流電動機１００で駆動される機械設備や生産設備が設置される工場の内部や同じ敷地内に設置される端末装置、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、エッジコントローラ、エッジサーバ等に設けられる。また、制御回路３４０の機能の一部又は全部は、交流電動機１００で駆動される機械設備や生産設備が設置される工場の遠隔に設置されるオンプレミスサーバやクラウドサーバに設けられてもよい。
【0151】
また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、制御回路３４０の機能は、複数の制御装置により分散して実現されてもよい。
【0152】
また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、監視装置３５０の機能の一部又は全部は、電力変換装置３００の外部に設けられてもよい。例えば、監視装置３５０の機能の一部又は全部は、交流電動機１００で駆動される機械設備や生産設備が設置される工場の内部や同じ敷地内に設置される端末装置、ＰＬＣ、エッジコントローラ、エッジサーバ等に設けられる。また、監視装置３５０の機能の一部又は全部は、交流電動機１００で駆動される機械設備や生産設備が設置される工場の遠隔に設置されるオンプレミスサーバやクラウドサーバに設けられてもよい。
【0153】
また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、監視装置３５０の機能は、複数の監視装置により分散して実現されてもよい。
【0154】
また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、監視装置３５０の機能の一部又は全部は、制御回路３４０に統合されてもよい。
【0155】
また、上述の実施形態やその変形・変更の例では、電力変換装置３００は、交流電源２００に代えて、或いは、加えて、直流電源から入力される直流電力に基づき、交流電動機１００の駆動電力を生成し出力することが可能に構成されてもよい。この場合、直流電源からの正側の入力線及び負側の入力線は、それぞれ、整流回路３１０とインバータ回路３３０との間の直流リンク部の正ライン及び負ラインに接続される。また、この場合、整流回路３１０が省略されることによって、交流電源からの給電を省略してもよい。
【0156】
［作用］
次に、本実施形態に係る監視装置、駆動システム、電力変換装置、監視方法、及びプログラムの作用について説明する。
次に、本実施形態に係る監視装置、駆動システム、電力変換装置、監視方法、及びプログラムの作用について説明する。
【0157】
本実施形態では、監視装置は、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視してよい。監視装置は、例えば、上述の監視装置３５０である。第１の開閉装置は、例えば、上述の開閉装置５００である。第１の電力経路は、例えば、上述の出力経路ＯＬである。交流電動機は、例えば、上述の交流電動機１００である。駆動装置は、例えば、上述の電力変換装置３００である。そして、監視装置は、第１の開閉装置におけるアークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力してもよい。
【0158】
また、本実施形態では、監視システムは、制御装置と、監視装置と、を備えてもよい。具体的には、制御装置は、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置を用いて、交流電動機の駆動制御を行ってもよい。また、監視装置は、駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視してもよい。そして、監視装置は、第１の開閉装置におけるアークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力してもよい。
【0159】
また、本実施形態では、電力変換装置は、駆動部と、制御部と、監視部とを備えてもよい。駆動部は、例えば、上述の主回路３０２である。制御部は、例えば、上述の制御回路３４０である。監視部は、例えば、上述の監視装置３５０である。具体的には、駆動部は、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される。また、制御部は、駆動部を用いて、交流電動機の駆動制御を行う。また、監視部は、駆動部から出力される電流、及びその周波数に基づき、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視してもよい。そして、監視部は、第１の開閉装置におけるアークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力してもよい。
【0160】
また、本実施形態では、監視装置は、監視方法を実行してもよい。具体的には、監視方法では、監視装置が、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視してもよい。そして、監視方法では、監視装置が、第１の開閉装置におけるアークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力してもよい。
【0161】
また、本実施形態では、情報処理装置にプログラムを実行させてもよい。情報処理装置は、例えば、上述の監視装置３５０である。具体的には、プログラムは、情報処理装置に、第１の開閉装置が設けられる第１の電力経路を通じて交流電動機と接続される駆動装置から出力される電流、及びその周波数に基づき、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を監視させてもよい。そして、プログラムは、情報処理装置に、第１の開閉装置におけるアークの発生があると判定すると、アークの発生に関する信号を出力させてもよい。
【0162】
これにより、監視装置や監視システムや情報処理装置等（以下、便宜的に「監視装置等」）は、駆動装置から出力される電流、及びその周波数から交流電動機に対する電圧の印加状態を把握することができる。そして、監視装置等は、例えば、交流電動機に対する電圧の印加状態と駆動装置の電圧の出力状態とから、第１の開閉装置におけるアークの発生を認識し、アークの発生に関する信号を出力することができる。そのため、監視装置等は、例えば、その信号に応じて、駆動装置から交流電動機への電力の供給を自動で停止させることができる。また、監視装置等は、例えば、その信号に応じて、ユーザにアークの発生が通知されることによって、ユーザが駆動装置から交流電動機への電力の供給を手動で停止させることができる。その結果、監視装置等は、第１の開閉装置におけるアークを消弧させることができる。よって、監視装置等は、駆動装置と交流電動機との間の第１の開閉装置におけるアークの発生に対して適切に対処することができる。また、監視装置等は、駆動装置から出力される電流、及びその周波数から交流電動機に対する電圧の印加状態を把握できることから、駆動装置から直流が出力されているか交流が出力されているかに依らず、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を判定することができる。
【0163】
また、本実施形態では、監視装置等は、推定部と、判定部と、を備えてもよい。推定部は、例えば、上述の印加電圧推定部３５１である。具体的には、推定部は、駆動装置から出力される電流及びその周波数に基づき、交流電動機の電圧を推定してよい。そして、判定部は、推定部により推定される交流電動機の電圧と、駆動装置から出力される電圧との比較により、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を判定してよい。
【0164】
これにより、監視装置等は、交流電動機の印加電圧と、駆動装置の出力電圧との比較により、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を判定することができる。
【0165】
また、本実施形態では、判定部は、推定部により推定される、交流電動機の電圧の推定値の振幅と、駆動装置から出力される電圧の振幅との差が第１の基準に対して相対的に大きい場合、第１の開閉装置におけるアークの発生があると判定してもよい。第１の基準は、例えば、上述の閾値ＶＡｔｈである。
【0166】
これにより、監視装置等は、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を判定することができる。
【0167】
また、本実施形態では、監視装置等は、判定部は、推定部により推定される、交流電動機の電圧の推定値の振幅と、駆動装置から出力される電圧の振幅との差が第１の基準に対して相対的に大きい状態が継続し、且つ、その継続時間が第２の基準に対して相対的に長い場合、アークの発生があると判定してもよい。第２の基準は、例えば、上述の閾値Ｔｔｈである。
【0168】
これにより、監視装置等は、駆動装置の出力電圧の過渡変化時と、第１の駆動装置におけるアーク発生時とを判別することができる。そのため、監視装置等は、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無をより適切に判定することができる。
【0169】
また、本実施形態では、第２の基準は、駆動装置から出力される電流の制御系の応答速度に基づき規定されてもよい。
【0170】
これにより、監視装置等は、駆動装置から出力される電流の制御系の応答速度を考慮して、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無をより適切に判定することができる。
【0171】
また、本実施形態では、判定部は、推定部により推定される交流電動機の電圧の振幅と、駆動装置から出力される電圧の振幅との差が第１の基準に対して相対的に大きく、且つ、駆動装置から出力される電流をフィードバック制御する電流制御器の比例項及び積分項のうちの比例項の出力値がゼロである場合、アークの発生があると判定してもよい。電流制御器は、例えば、上述の電流調節器３４５である。比例項及び積分項は、例えば、上述の比例項３４５ａ及び積分項３４５ｂである。
【0172】
これにより、監視装置等は、電流制御器の比例項の出力値がゼロであることによって、駆動装置から出力される電流が定常状態にあると判断することができる。そのため、監視装置等は、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無をより適切に判定することができる。
【0173】
また、本実施形態では、監視装置等は、推定部と、判定部とを備えてもよい。推定部は、例えば、上述の印加電圧推定部３５１である。判定部は、例えば、上述のアーク判定部３５３である。具体的には、推定部は、駆動装置から出力される電流及びその周波数に基づき、交流電動機の電圧を推定してよい。そして、判定部は、交流電動機から出力される電流をフィードバック制御する電流制御器の比例項及び積分項のうちの積分項の出力値と、推定部により推定される、交流電動機の電圧の推定値との比較により、アークの発生を判定してよい。
【0174】
これにより、監視装置等は、交流電動機の印加電圧と、定常状態での駆動装置の出力電圧に対応する電流制御器の積分項の出力値との比較により、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を判定することができる。
【0175】
また、本実施形態では、判定部は、積分項の値に対応する電圧の振幅と、推定部により推定される、交流電動機の電圧の推定値の振幅との差が第１の基準に対して相対的に大きく、且つ、比例項の出力値がゼロである場合、アークの発生があると判定してもよい。
【0176】
これにより、監視装置等は、電流制御器の比例項の出力値がゼロであることによって、駆動装置から出力される電流が定常状態にあると判断することができる。そのため、監視装置等は、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無をより適切に判定することができる。
【0177】
また、本実施形態では、監視装置等は、第１の基準は、アークの発生時の第１の開閉装置の接点間の電圧降下の分よりも大きい値に設定されてもよい。
【0178】
これにより、監視装置等は、第１の開閉装置におけるアークの発生の有無を適切に判定することができる。
【0179】
また、本実施形態では、監視装置等は、停止制御部を備えてもよい。停止制御部は、例えば、上述の信号出力部３５４である。具体的には、停止制御部は、アークの発生に関する信号の出力に応じて、交流電動機への電力供給を停止させてもよい。
【0180】
これにより、監視装置等は、第１の開閉装置におけるアークの発生に応じて、交流電動機への電力供給を自動で停止させることができる。
【0181】
また、本実施形態では、停止制御部は、駆動装置を稼働停止させること、及び所定の電源と駆動装置との間の第２の電力経路に設けられる第２の開閉装置を閉状態から開状態に切り換えることの少なくとも一方を行うことにより、交流電動機への電力供給を停止させてもよい。所定の電源は、例えば、上述の交流電源２００である。第２の電力経路は、例えば、上述の入力経路ＩＬである。第２の開閉装置は、例えば、上述の開閉装置４００である。
【0182】
これにより、監視装置等は、駆動装置を稼働停止させたり、駆動装置への電力供給の経路（第２の電力経路）を遮断させたりすることで、交流電動機への電力供給を停止させることができる。
【0183】
また、本実施形態では、アークの発生に関する信号の出力に応じて、アークの発生をユーザに通知する通知部を備えてもよい。通知部は、例えば、上述の信号出力部３５４である。
【0184】
これにより、監視装置等は、第１の開閉装置におけるアークの発生をユーザに通知することにより、駆動装置から交流電動機への電力供給の停止するようにユーザを促すことができる。そのため、監視装置等は、交流電動機への電力供給をユーザによる手動で停止させることができる。
【0185】
以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0186】
１ 駆動システム
１００ 交流電動機
２００ 交流電源
３００ 電力変換装置
３０２ 主回路
３０４，３０４ｕ，３０４ｗ 電流センサ
３１０ 整流回路
３２０ 平滑回路
３３０ インバータ回路
３４０ 制御回路
３４１ 速度調節器
３４２ 周波数演算部
３４３ 位相角演算部
３４４ ベクトル変換器
３４５ 電流調節器
３４５ａ 比例項
３４５ｂ 積分項
３４６ ベクトル逆変換器
３４７ ＰＷＭ信号出力部
３５０ 監視装置
３５１ 印加電圧推定部
３５２ 出力電圧取得部
３５３ アーク判定部
３５４ 信号出力部
４００ 開閉装置
４１０，４２０，４３０ 開閉装置
５００ 開閉装置
５１０，５２０，５３０ 開閉装置
ＩＬ，ＩＬ１～ＩＬ３ 入力経路
ＯＬ 出力経路
ＯＬ１～ＯＬ３ 出力経路
１００ 交流電動機
２００ 交流電源
３００ 電力変換装置
３０２ 主回路
３０４，３０４ｕ，３０４ｗ 電流センサ
３１０ 整流回路
３２０ 平滑回路
３３０ インバータ回路
３４０ 制御回路
３４１ 速度調節器
３４２ 周波数演算部
３４３ 位相角演算部
３４４ ベクトル変換器
３４５ 電流調節器
３４５ａ 比例項
３４５ｂ 積分項
３４６ ベクトル逆変換器
３４７ ＰＷＭ信号出力部
３５０ 監視装置
３５１ 印加電圧推定部
３５２ 出力電圧取得部
３５３ アーク判定部
３５４ 信号出力部
４００ 開閉装置
４１０，４２０，４３０ 開閉装置
５００ 開閉装置
５１０，５２０，５３０ 開閉装置
ＩＬ，ＩＬ１～ＩＬ３ 入力経路
ＯＬ 出力経路
ＯＬ１～ＯＬ３ 出力経路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】